SE536031C2 - Metod och anordning för skattning av massa hos ett fordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 536 031 vanligtvis sker med användandet av kraflekvationen, F = m~a, vilken inte är tillämplig då fordonet står stilla eftersom accelerationen år noll i detta fall.

Om en av- eller pålastning av fordonet har skett och om fordonets nuvarande massa i en sådan situation skattas till fordonets massa före av- eller pålastningen kommer denna skattning av massan att resultera i en felaktigt vald växel eftersom massan hos fordonet väsentligen har ändrats på grund av nämnda av- eller pålastning.

Ett typiskt sådant scenario skulle kurma vara att ett olastat anläggningsfordon kör ner i ett dagbrott där det lastas på fór att sedan köra upp ur dagbrottet för avlastning. Vid start efter pålastningen kommer växlingssystemet att basera växelvalet på den senast skattade massan, vilken skattades före pålastningen av fordonet. Eftersom den senast skattade massan är den skattade massan före pålastningen kommer denna massa att väsentligen skilja sig från den faktiska nuvarande fordonsmassan vilket troligtvis resulterar i ett felaktigt växelval.

Detta blir särskilt allvarligt då den skattade massan är för låg i relation till den faktiska massan, vilket huvudsakligen resulterar i två problem. För det forsta, om fordonet startas från stillastående med en för hög startväxel så att motormomentet inte är tillräckligt fór att övervinna körrnotståndet kommer inte fordonet att kunna komma iväg vilket resulterar i onödigt slitage på kopplingen. En sådan situation hanteras vanligtvis av växlingssysternet genom att motormomentet ökas till dess att könnotståndet övervinns, vilket i sin tur innebär att växlingssystemet väljer en ny lägre startväxel. För det andra, om fordonet når en uppförsbacke med en för hög ilagd växel kommer fordonet i värsta fall råka ut för ett motorstopp och bli stående i backen.

Andra försvårande omständigheter vid skattning av fordonsmassa medelst kraftekvationen uppstår då det aktuella underlaget på vilket fordonet skall köra inte har en hård och/eller järnn yta, såsom asfalt- eller betongunderlag. Exempelvis försvåras skattningen på mjuka underlag såsom sand och rullgms, eftersom rullmotståndet varierar kraftigt på dessa underlag, vilket försvårar möjligheten att beräkna ett korrekt körmotstånd att användas i skattningen av massan hos fordonet.

Det inses av det ovanstående att det finns ett behov av en förbättrad metod fór skattníng av massan hos ett fordon jämfört med känd teknik. Särskilt finns det ett behov av en metod för l0 15 20 25 30 536 Ü3'l skattning av massan hos stillastående fordon och/eller om det körs på mjuka och/eller ojämna ytor där metoder enligt känd teknik inte är tillämpliga eller mindre lämpliga.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Ett ändamål med ßrelíggande uppfinning är att tillhandahålla en metod fór skattning av massan hos ett fordon, vilken helt eller delvis avhjälper brister och nackdelar med metoder för skattning av massan hos fordon enligt känd teknik.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en metod med vilken skattning av massan hos ett fordon kan utföras för fordon som står stilla och/eller om det körs på mjuka och/eller ojämna ytor där metoder enligt känd teknik inte är tillämpliga eller möjliga att använda.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en alternativ och förenklad metod för skattning av massan hos ett fordon jämfört med metoder enligt känd teknik.

Enlig en aspekt av uppfinningen uppnås ovan nämnda ändamål med en metod för skattning av massa hos ett fordon, varvid metoden innefattar stegen: - beräkning av åtminstone en första massa m 1 hos fordonet; - detekteiing, medelst en eller flera signaler från en eller flera accelerometrar anordnade på fordonet, av huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett; och - skattning av en andra massa m; hos fordonet baserat på information om tidigare massa hos fordonet.

Utföringsformer av metoden ovan återfinns i de till metoden bifogade osjälvståndiga patentkraven.

Uppfinningen avser också ett datorprogram och en datorprograrnprodukt relaterad till någon metod enligt uppfinningen. Dessutom avser uppfinningen användning av en massa skattad enligt någon metod enligt uppfinningen, och då företrädesvis användning av den skattade massan såsom en inparameter vid växelval och/eller växelvalsstrategier i ett motorfordon. l0 15 20 25 30 536 031 Enligt en annan aspekt av uppfinningen uppnås även ovan nämnda ändamål med en anordning för skattning av massa hos ett fordon, vilken anordning innefattar minst en beräkningsenhet och minst en minnesenhet, varvid anordningen är inrättad att: - beräkna åtminstone en första massa m , hos fordonet; - detektera, medelst en eller flera signaler från en eller flera accelerometrar anordnade på fordonet huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett; och - skatta en andra massa m; hos fordonet baserat på information om tidigare massa för fordonet.

Anordningen kan vidare modifieras enligt de olika utföringsfoimerna av metoden ovan.

Vidare avser uppfinningen ett motorfordon, såsom personbil, lastbil eller buss, innefattande minst en sådan anordning.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en metod och anordning vilka möjliggör skattning av en massa hos ett fordon när det står stilla. Vidare kan uppfinningen tillhandahålla skattning av massan hos fordonet när det kör på mjuka och/eller ojämna underlag eftersom inte hänsyn behövs tas till underlagets beskaffenhet med lösningen enligt uppfinningen. Dessutom, om fordonet är utrustat med en eller flera accelerometrar så krävs ingen installation av ytterligare sensorer för att skatta massan hos fordonet då de befintliga accelerometrama kan användas vid skattningen av massan enligt en utföringsform av uppfinningen.

Ytterligare fördelar och tillämpningar med en metod och en anordning enligt uppfinningen framgår av den efterföljande detaljerade beskrivningen.

Kortfattad figurbeskrivning I efterföljande detaljerade beskrivning av föreliggande uppfinning kommer utföringsfonner av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de bifogade figurema där: - figur 1 visar ett flödesdiagram över detektering av en av- eller pålastning enligt en utföringsfonn av uppfinningen; - figur 2 visar ett exempel på driftshistoiik representerad såsom ett histogram över tidigare massa hos ett fordon indelad i diskreta intervall; - figur 3 visar ett flödesdiagram över hur en massa hos ett fordon skattas från driftshistorik för fordonet; - figur 4 visar ett flödesdiagram över lagring av driltshistorik som antal skattningar; l0 15 20 25 30 536 C131 - Figur 5 visar ett flödesdiagram över lagring av driftshistorik i tid; och - figur 6 visar schematiskt en styrenhet innefattande en beräkningsenhet och en minnesenhet.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Metoder med skattning av massan hos ett fordon medelst kraftekvationen innebär att fordonets massa inte kan skattas när det står stilla, och dessutom ger dessa metoder mycket dåliga, eller inga skattningar alls under vissa förhållanden, t.ex. vid skattning på mjukt och/eller ojämnt underlag såsom sand eller rullgrus.

Med anledning av det ovan nämnda avser föreliggande uppfinning att tillhandahålla en förbättrad och/eller en alternativ metod och anordning för skattning av en massa hos ett fordon. Metoden enligt uppfinningen innefattar stegen: beräkning av åtminstone en första massa m 1 hos fordonet; detektering huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett; och skattning av en andra massa m; hos fordonet baserat på information om tidigare massa hos fordonet.

En grundtanke med uppfinningen är att detektera huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett för att därefter skatta dess massa, då uppfinnama har insett att en sådan detektering har ett infonnationsinnehåll vilken kan användas vid skattningen av massan hos fordonet.

Detekteringen kan ske med diverse olika metoder och enligt en utfóringsform av uppfinningen sker detta medelst en eller flera signaler från en eller flera accelerometrar anordnade på fordonet.

Det är inte ovanligt att fordon, såsom anläggningsfordon och lastbilar, har en eller flera accelerometrar inrättade i fordonets längdriktning, exempelvis på kopplingens aktuator/aktuatorer. En accelerometer som mäter accelerationen i fordonets longitudinella riktning mäter också en komponent av tyngdaccelerationen som ligger parallell med vägens lutning enligt formeln: a, = a, + g -sin(a), där a, är värdet från accelerometem, a, är fordonets acceleration, g är tyngdaccelerationen och a är den aktuella/nuvarande väglutningen för fordonet. En accelerometer används för att l0 l5 20 25 30 536 03'l göra skattningar av massan hos fordonet vid acceleration/retardation av fordonet och till att skatta väglutningen fór detsamma.

Med hjälp av en accelerometer kan därmed en lutningslörändring fór fordonet upptäckas.

Som en del av uppfinningsarbetet har uppfinnama även insett att denna information kan användas fór detektering huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett. Om en av- eller pålastning resulterar i en tillräckligt stor rörelse hos fordonet kommer accelerometem att ge utslag fór derma förändring och därmed kan av- eller pålastningen detekterats/upptäckas.

För att utesluta andra faktorer som kan påverka accelerometem vid detektering behövs villkor fór en giltig detektion. Först och främst kontrolleras att fordonet står stilla under en av- eller pålastning, t.ex. genom att studera kardanaxelns rotationshastighet, och vidare att fordonets tändning är påslagen fór att accelerometem över huvud taget skall kunna registrera utslag.

Dessutom behövs ibland ytterligare villkor för att säkerställa att det verkligen är en av- eller pålastning som har detekterats, exempelvis genom kontroll av att accelerometems utslag inte beror av en acceleration eller retardation orsakat av en start eller ett stopp av fordonet.

Enligt en utfóringsform av uppfinningen studeras amplituden hos signalen/signalerna från accelerometern/accelerometrama när fordonet står stilla. lfall beloppet av amplituden hos signalen 1A | överstiger ett tröskelvärde AT, vilket är ett värde större än beloppet av en brusarnplitud hos signalen 1A NI, kontrolleras att en förändring i amplituden inte är orsakad av att fordonet precis har startat eller stannat, eller att motom har startats eller stängts av. Om så inte är fallet har en av- eller pålastning detekterats enligt derma uttöringsforin av uppfinningen. Beträffande si gnalbruset från accelerometrar är en stor del av detta brus orsakat av vibrationer från motorn. En fördel med detektering medelst accelerometrar är att detektering av en av- eller pålastning kan göras när fordonet står stilla.

Flödesdiagrammet i figur l visar detektering av en av- eller pålastning enligt ovan beskrivna utfóringsform. l steg F10 kontrolleras att fordonet står stilla. Om fordonet inte står stilla sker ingen detektering, men om fordonet står stilla jämförs i steg Fl l huruvida beloppet av signalens amplitud [Al (från en accelerometer) överstiger ett tröskelvärde AT eller ej. Överstiger beloppet av signalens amplitud LAI tröskelvärdet Ari steg Fl l kontrolleras vidare i steg F12 om fordonet stod stilla före och efter detektionen, vilket kan ske genom att studera kardanaxelns rotationshastighet (som är noll om fordonet står stilla) i anslutning till när lO 15 20 25 30 535 03 'I beloppet av arnplituden |Al järnförs med tröskelvärdet Af. Om det konstateras att fordonet stod stilla i steg F12 kontrolleras dessutom i nästföljande steg F13 huruvida motom startades eller stängdes av genom att studera motorvarvtalet och en tändsignal (en signal som anger om tändningen är påslagen eller inte), eftersom en start eller avstängning av motom kan påverka/störa signalen från accelerometem. Om inte motom var avstängd har en av- eller pålastning av fordonet detekterats enligt derma utföringsform.

Vidare har vissa typer av fordon ett binärt lastningsmönster vilket innebär att dessa fordon antingen är väsentligen olastade eller fullastade. Dessa typer av fordon har därför antingen en låg (olastat) respektive en hög massa (fullastat), Lex. anläggningsfordon för transport av malm i dagbrott. För fordon med ett sådant binärt lastningsmönster är det önskvärt att endast en detektion per fullständig av- eller pålastning noteras eftersom en av- eller pålastning kan ske i flera steg, t.ex. då en grusbil lastas med ett flertal skopor innan grusbilens lastflak är fullastat. Ett sådant lastningsfórfarande kan annars leda till att varje steg i lastningen detekteras som en enskild fullständig av- eller pâlastning. För att undvika att en sådan situation uppstår kan villkoret uppställas att fordonet skall ha kört en viss sträcka och/eller över en viss hastighet innan en ny detektering av en av- eller pålastning har ansets ha skett medelst accelerometrar, t.ex. kört minst 100 m och/eller över 10 krn/h.

Ibland förekommer det även situationer då en av- eller pålastning av ett fordon har skett när det har varit stillastående utan att den har detekteras, t.ex. om fordonets tändning har vant avslagen under ett av- eller pålastningsförfarande och accelerometrar använts för detektering.

För att detektera en av- eller pålastning även i den sådan situation sker detektering av en av- eller pålastning av ett fordon enligt en annan utfóringsform av uppfinningen med användande av den första beräknade massan m 1 (beräknad före av- eller pålastningen) och en tredje beräknad massa m ;. Enligt derma utföringsfonn kan en differens bestämd som absolutbeloppet mellan den första massan m 1 och en efterföljande beräknad tredje massa m 3 jämföras för detektering huruvida en av- eller pålastning har skett. Antar närnnda differens ett värde som är större än ett tröskelvärde T har en av- eller pålastning detekterats enligt denna utföringsforrn, dvs. om lm; - m 3! > T. Antar dock nämnda differens ett värde som år mindre än tröskelvärdet T har ingen av- eller pålastning detekterats. Beträffande tröskelvärdet T är det bl.a. beroende av den första massan m 1 hos fordonet eftersom det är den relativa/procentuella skillnaden mellan massoma m 1 och m 3 som är det intressanta i detta fall. 10 15 20 25 30 536 03'l Den tredje massan m 3 beräknas efter det att den första massan m 1 har beräknats, och företrädesvis efter en relativt kort tidsperiod efter start av fordonet, dvs. när fordonet har börjat rulla. Eftersom den tredje massan m 3 beräknas tidigt efter det att fordonet har börjat rulla kommer derma beräkning ge ett grovt beräknat värde fór massan hos fordonet, varvid detta grovt beräknade värde för massan kan skilja sig väsentligt från den faktiska massan hos fordonet. Anledningen är att parametrar, såsom exempelvis olika krafteri en krañekvation (om en sådan används) för beräkning av den tredje massan m 3 inte alltid är fullständigt kända precis efter start av fordonet, varför beräkningen av den tredje massan" m 3 är baserad på ofullständig information om relevanta krafter och ev. andra parametrar.

En annan insikt och grundtanke med uppfinningen är användande av information om tidigare massa hos ett fordon för att skatta dess nuvarande massa. Nämnda information erhålles företrädesvis ur driftshistoriken för fordonet, vilket enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innebär att drifishistoriken om tidigare massa hos fordonet under en föregående tidsperiod P lagras för att senare användas i skattningen av den nuvarande massan hos fordonet. Drifishistoriken för ett fordon är insamlad information om de olika värdena på massor fordonet historiskt sett har antagit och innehåller därmed information vilken används i föreliggande uppfinning fór att skatta dess nuvarande massa.

Tidsperioden P är en parameter vilken kan väljas beroende på omständigheterna fór fordonet.

Denna parameter påverkar det statistiska underlaget fór driflshistoriken i tiden. Olika typer av fordon har olika drifismönster beträffande antal av- eller pålastningar per tidsenhet och av denna anledning kan tidsperioden P väljas alt. anpassas efter dessa lastningsmönster.

Enligt en annan utfóringsfonn av uppfinningen är infonnationen om ett fordons tidigare massa en fördelning av massan hos fordonet under den givna tidsperioden P. Figur 2 visar ett exempel på en sådan fördelning av massan för ett anläggningsfordon. I figur 2 har fördelningen av den tidigare massan indelats i diskreta intervall och det bör noteras att fördelningen av massan i detta exempel bildar ett histogram, där y-axeln anger antalet gånger ett fordons tidigare massa har legat inom ett visst intervall och x-axeln anger massan i enheten ton. 10 15 20 25 30 536 03 'l Vidare uppvisar fördelningen i figur 2 en första topp M, (den vänstra toppen vilken är ett första lokalt maxima) respektive en andra topp M2 (den högra toppen vilken är ett andra lokalt maxima). Den första toppen motsvarar en tidigare massa vilken fordonet antagit flest gånger då det inte har varit lastat, och på motsvarande vis motsvarar den andra toppen i figur 2 en tidigare massa vilken fordonet historiskt sett antagit flest gånger då det har varit lastat.

Toppama M, respektive M2 i figur 2 kan därför tolkas som det värde på massan som fordonet oftast har antagit när det är väsentligen olastat (den vänstra toppen) respektive väsentligen fullastat (den högra toppen) utifrån driñshistoriken för just detta fordon. Denna fördelning innefattande två toppar enligt figur 2 är vanligt för fordon som vanligtvis, eller väsentligen, har ett binärt lastningsmönster.

Om en av- eller pålastning har detekterats när fordonet står stilla (exempelvis med accelerometrar) är den tillgängliga informationen vidare enligt en utföringsform av uppfinningen: massans tidigare fördelning enligt driftshistoriken för fordonet och en beräknad första massa m 1 hos fordonet innan av- eller pålastningen (exempelvis beräknad medelst krafiekvationen), varför beräkningen av den första massan m 1 sker före detekteringssteget enligt denna utföringsform.

Dessutom, med antagandet att fordonet är ett anläggningsfordon och av denna anledning vanligtvis kör fullastat respektive olastat (dvs. har ett binärt lastningsmönster enligt ovan) kommer massans fördelning enligt drifishistoriken att ha två toppar M 1 respektive M2, vilken första topp M1 motsvarar massan hos ett tomt fordon m L och vilken andra topp M; motsvarar massan hos ett fullastat fordon m”. För att skatta den andra massan m 2 jämförs den forsta massan m 1 med dessa två toppar (egentligen värdena för massoma motsvarande dessa två toppar), varvid järnfórelsen sker genom att studera absolutbeloppet av differensen mellan den första massan m 1 och massan för respektive topp, dvs. mL och m”.

Den massa av mL eller m” vilken ger lägst belopp för nämnda differenser ligger närmast den första massan m , före en av- eller pålastning och på grund av detekteringen att fordonet har blivit av- eller pålastat får därmed den andra av massoma, mL eller mH, representera den skattade andra massan m 2. Matematiskt kan detta beskrivas såsom att den skattade massan, dvs. den andra massan m; skattas till: m2=mLOIl1|m1-ML|>lm/-m;¶|,0Cl1 (l) 10 15 20 25 30 535 Ü3'l 10 m;=mHom|m1-m¿|5|m1-m;1|, (2) vilket innebär att den andra massan m 3 i detta fall skattas baserat på en första beräknad massa m 1 vilken har beräknats före av- eller pâlastningen, och drifthistoriken för fordonet.

Ovan utfóringsforrn av uppfinningen visas i flödesdiagrammet i figur 3. I steg F20 detekteras huruvida en av- eller pålastning har skett, och om så är fallet tillhandahålls i steg F21 en första massa m 1 beräknad före av- eller pålastningen. Dessutom fastställs i steg F21 massan hos fordonet när det är olastat mL respektive fullastat m” ur driftshistoriken för fordonet genom att finna ett första och ett andra lokalt maxima, M; respektive M2. Därefter kontrolleras i steg F22 om villkoret enligt ekvationen angivet i F22 är uppfyllt och är så fallet skattas i steg F24 den andra massan m; till m 2 = mL. Annars skattas i steg F23 den andra massan m 3 till m; = m”.

Därefier används i steg F25 den andra massan m; exempelvis som en inparameter vid växelval i ett växlingssysteni hos fordonet tills dess att ytterligare beräknade värden på massan erhålles med exempelvis krafiekvationen. Med denna utföringsfonn kan massan även skattas när fordonet står stilla.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen används den tredje massan m 3 vid skattningen av den andra massan m 3.

Om detekteringen har skett efter det att fordonet har börjat rulla med användande av den första m; och tredje massan m3 beskriven ovan enligt villkoret |m; - m 3| > T kan den tredje massan m3 dessutom användas för skattning av den andra massan m3. Eftersom den tredje massan m3 är en grov beräkning av massan (p. ga. ofullständig information om relevanta parametrar) väljs inte den tredje massa m3 som en direkt skattning av den andra massan m3, utan istället baseras skattningen av den andra massan m; på användande av ett informationsinnehåll i den tredje massan m3.

Genom att studera ett intervall [kring den tredje massan m3 kan den andra massan m 3 skattas baserat på värdet av den tredje massan m3. Om ett sådant intervall I innefattar ett lokalt maxima (M ,, M2) kan den andra massan m 2 skattas till ett värde motsvarande nämnda lokala maxima, såsom mL eller my beskrivna ovan. Med andra ord skattas den andra massan m 2 till ett värde motsvarande ett lokalt maxima som ligger närmast den tredje massan m3 inom intervallet 1. 10 15 20 25 30 536 031 11 Exempelvis, om den tredje massan m3 beräknas till 39 ton och intervallet 1 som studeras innefattar de två undre och övre närliggande intewallen i fördelningen i figur 2 kommer den andra massan m; skattas till m;= m,, = 48 ton (om man tar det övre värdet för intervallet 44-48 ton) i detta exempel. Beträffande intervallet I kan det exempelvis bestämmas såsom I = m 3 +/- d där d är en valfri parameter som bestämmer intervallets I storlek kring värde på den tredje massan m3, men intervallet I kan också definieras som ett procentvärde av den tredje massan m3 med den tredje massan m 3 som bas, dvs. representerande 100 %. Det bör inses att intervallet I inte behöver vara syrnmetriskt kring den tredje massan m3.

Vidare, enligt en ytterligare uttöringsform av uppfinningen används dessutom den tredje massan m3 tillsammans med den första massan m, vid skattning av den andra massan m; för att fórfina denna skattning.

Enligt denna metod erhålles ett första skattat värde på den andra massan m; när fordonet står stilla med användande av uttöringsformen beskriven ovan där den andra massan m; skattas såsom m; = m, om lm, - m, l > lm, - m,, l, respektive m; = m,, om lm, - m, l 5 lm, - m,, l. När sedan fordonet börjar röra sig kan dessutom ett eller flera värden på en tredje massa m3 erhållas genom beräkning medelst exempelvis kraflekvationen. Därmed kan en andra skattning (och eventuellt ytterligare skattningar) av den andra massan m; erhållas baserat på den tredje massan m3 genom att använda en intervallindelning av driftshistoriken så att den andra massa m; skattas som en kvantisering av den tredje massan m3 Detta förfarande av skattning genom kvantisering kan sedan upprepas om ytterligare värden på den tredje massan m3 erhålles.

Företrädesvis beräknas den första massan m, och/eller den tredje massan m3 med en kraflekvation för fordonet vilken i en uttöringsform ges av ekvationen: F _ _ _ m,=Z__=f__f,_1;_Ft,dä,,-=,,ll,,,, 0 a där a är en acceleration hos fordonet, F , är en drivande kraft hos fordonet, F, är ett rullmotstånd för fordonet, Fa är ett luftmotständ fór fordonet, och F ,, är ett motstånd orsakat av en nuvarande väglutning fór fordonet.

För att kunna basera skattning av en massa hos ett fordon på drittshistorik för fordonet enligt uppfinningen behövs drifishistoriken fór fordonets massa finnas lagrad och tillgänglig på ett 10 l5 20 25 30 535 031 12 sådant sätt att en massa kan skattas utifrån nämnda driftshistorik. Av denna anledning behöver drifishistoriken om fordonets massa kontinuerligt sparas undan och lagras för att sedan kunna användas vid skattningen.

Eftersom minnesutrymme för lagring av information om tidigare massa, såsom drifishistorik, oñast är begränsat i många fordon är det önskvärt med en metod för lagring vilken hanterar denna minnesbegränsning. En sådan metod behöver tillhandahålla relevant information om massans fördelning över tiden utan att vara allt för minneskrävande.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning diskretiseras därför drifthistoriken för massan hos fordonet till ett antal förutbestämda intervall. Varje intervall kan tilldelas en variabel i ett minne vars värde motsvarar antalet masskattningar inom det aktuella intervallet.

Tillsammans beskriver därmed alla variablema massans fördelning över de olika intervallen, se t.ex. figur 2. Uppfinnama har bl.a. använt intervallen visade i figur 2 i enhet ton för vissa typer av anläggningsfordon, men det inses att intervallindelningen bl.a. beror av den faktiska massan hos fordonet och på den önskade upplösningen i skattningen. Beträffande den faktiska massan avser den både olastad och lastad massa eflersom det är av vikt att intervallindelningen för driftshistoriken innefattar relevanta toppar, såsom exempelvis M; och M; i figur 2, för att intervallindelningen skall kunna användas för skattning av massa hos ett fordon. Denna metod med diskreta intervall tillhandahåller ett minnessnålt förfarande fór lagring av driñshistorik.

Om en ny beräknad massa är tillgänglig adderas denna kontinuerligt till driftshistoriken. Detta sker genom att järnfóra om den beräknade massan faller inom gränserna för ett intervall. Om denna jämförelse sker från det lägsta intervallet och vidare mot högre intervall kommer den beräknade massan att tillhöra det lägsta intervall där jämförelsen är sann. När korrekt intervall är fastställt kan drifishistoriken uppdateras.

Figur 4 respektive 5 visar två olika flödesdiagram för lagring av drifishistorik avseende massa indelad i diskreta intervall enligt tvâ olika utföringsfonner av uppfinningen. I figur 4 representeras drifishistoriken som antal skattningar och i figur 5 representeras driftshistoriken av den tid under vilken ett fordons massa har antagit ett visst intervallvärde. 10 15 20 25 30 536 Ü3'l 13 I flödesdiagrarnmet enligt figur 4 kontrolleras i steg F30 om en ny beräknad första massa m, finns tillgänglig. Om en ny första massa m, finns tillgänglig järnförs i efterföljande steg F31 värdet på den första massan m, med ett övre gränsvärde för ett första intervall (7 ton i detta exempel). I steg F33 uppdateras värdet för en variabel V,- representerande det första intervallet (i = 1) upp med ett steg, dvs. V,- = V, +1, om den första massan m, är mindre än det övre gränsvärdet för det första intervallet. Om den första massan m, däremot är större än gränsvärdet för det första intervallet i steg F31 sker i steg F32 en järnförelse av värdet på den första massan m, med ett gränsvärde fór nästa intervall (10 ton), och om den första massan m, är mindre än detta gränsvärde uppdateras i steg F34 värdet för en variabel V,-+, representerande det andra intervallet (i = 2) upp med en enhet, dvs. V,-+ , = V,-+, +I. Annars görs en jämförelse av den första massan m, med ett gränsvärde för nästfölj ande intervall, osv.

Se nedan beträffande skalning av variabel V,-.

I flödesdiagrarnmet enligt figur 5 jämförs i steg F40 värdet på en första massa m, med ett övre gränsvärde för ett första intervall (7 ton i detta exempel) om en ny beräknad första massa m, finns tillgänglig. I steg F42 startas en räknare om den första massan m, är mindre än det övre gränsvärdet för det första intervallet, varvid räknaren räknar tills det att värdet för den första massan m, förändras, eller tills räknaren har nått sitt högsta värde; varefter i steg F43 en variabel V, uppdateras med räknarens värde R (= antal samplingar i aktuellt intervall) omräknat i minuter med hjälp av en skalfaktor S (= samplingfrekvens * 60, om samplingfrekvensen äri Hz och tidsenheten är i minuter) enligt V, = V,- +R/S. Variabel V, anger därför i tidsenhet (i detta exempel i minuter) hur länge den första massan m, har legat i det första intervallet. Däremot, om den första massan m, är större än gränsvärdet för det första intervallet sker i steg F41 en jämförelse med ett gränsvärde för nästa intervall (10 ton). I steg F42 startas en räknare om den första massan m, är mindre än gränsvärdet för detta intervall, varvid räknaren räknar tills det att den första massan m, förändras eller tills räknaren har nått sitt högsta värde; varefter i steg F44 en variabel 14+, representerande det andra intervallet räknas upp med V,-+, = V,«+, +R/S. Annars görs en jämförelse av den första massan m, med ett gränsvärde för nästföljande intervall, osv. Se nedan beträffande skalning av variabel V,-.

Vid en datorimplementering av ett förfarande för lagring av drifishistorik enligt någon av ovan beskrivna utföringsforrner har vanligtvis varje datatyp (representerande en variabel Vi), såsom ett heltal eller ett flyttal, ett högsta möjliga värde som det kan anta. För att undvika att en variabel V, räknas upp för högt och antar ett felaktigt värde måste ett systern för lagring av 10 l5 20 25 30 536 031 14 drifishistoiik efter uppräkning kontrollera om det högsta möjliga värdet för en variabel V,- är uppnådd eller ej. Om så är fallet måste värdena för alla intervall skalas ner. Anledning till att alla intervall skalas ner och inte bara det intervall vars variabel V,- har antagit sitt högsta möjliga värde är att systemet skall bibehålla förhållandena mellan de olika intervallen intakt.

Detta är viktigt om fördelningen skall användas vid skattning av ny fordonsmassa enligt uppfinningen. I figur 4 respektive 5 sker denna eventuella skalning vid F33 och F34 respektive F43 och F44.

Såsom inses av fackmannen kan en metod för skattning av massa hos ett fordon enligt föreliggande uppfinning dessutom implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet är innefattat i en datorprogramprodukts datorläsbara medium, varvid nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), F lash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Den andra skattade massan m; enligt uppfinningen kan användas i ett fordon och då företrädesvis som en inparameter vid växelval och/eller växelvalsstrategier i fordonet. Dock kan den andra skattade massan m; även användas i andra systern i vilka kännedom om ett fordons massa behövs, exempelvis vid styrning av diverse funktioner hos fordonet.

Vidare avser uppfinningen en anordning för skattning av massa hos ett fordon. Anordningen är inrättad att: beräkna åtminstone en första massa m 1 hos fordonet; detektera huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett; och skatta en andra massa m 2 hos fordonet baserat på information om tidigare massa för fordonet. Det bör också inses att anordningen kan modifieras för att motsvara olika utföringsfonner av metoden enligt uppñnningen beskriven OVaII.

Anordningen beskriven ovan kan exempelvis vara implcmenterad i en styrenhet 110, såsom en ECU (Electronic Control Unit), vilken schematiskt visas i figur 6. Styrenheten 110 innefattar en beräkningsenhet lll, vilken kan utgöras av väsentligen någon lärnplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital Signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASlC). Beräkningsenheten lll är förbunden med en i styrenheten l 10 10 15 20 25 30 536 031 15 anordnad minneserihet 112, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 111 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 111 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten ll 1 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 1 12.

Vidare kan styrenheten 110 vara försedd med anordningar 113, 114, 115, 116 fór mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 113, 116 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler, vilka kan behandlas av beräkningserilieten 111. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten ll 1. Anordningama 114, 115 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten l 1 l för skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av systemet för bestämning av ned- och uppväxlingspmikter. En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningseriheten 111 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 1 12.

Var och en av anslutningarna till anordningarna fór mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN- buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning. Även anslutningarna 70, 80, 90, 100 i figur 6 kan utgöras av en eller flera av dessa kablar, bussar, eller trådlösa anslutningar.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon, såsom personbil, lastbil eller buss, innefattande åtminstone en anordning för skattning av en andra massa m; enligt uppfinningen.

Slutligen bör det inses att föreliggande uppfinning inte är begränsad till de ovan beskrivna utföringsformema av uppfinningen utan avser och innefattar alla utfóringsforrner av uppfinningen inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (23)

10 15 20 25 30 535 031 lb PATENTKRAV

1. l. Metod för skattning av massa hos ett fordon, innefattande stegen: - beräkning av åtminstone en första massa m 1 hos fordonet; - detektering huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett; och - skattning av en andra massa m 2 hos fordonet baserat på information om tidigare massa hos fordonet kännetecknad av att detekteringen av huruvida en av- eller pålastning har skett detekteras medelst en eller flera signaler från en eller flera accelerometrar anordnade i fordonet.

2. Metod enligt patentkrav l, varvid informationen om den tidigare massan erhålles ur en driftshistorik för fordonet under en tidsperiod P.

3. Metod enligt patentkrav 2, varvid informationen om den tidigare massan erhålles som en fördelning av massan hos fordonet under tidsperioden P.

4. Metod enligt patentkrav 3, varvid fördelningen indelas i diskreta intervall .

5. Metod enligt något av patentkrav 3-4, varvid fördelningen erhålles som ett histogram över den tidigare massan hos fordonet.

6. Metod enligt något av patentkrav 3-5, varvid fördelningen erhålles genom kontinuerlig lagring av en beräknad massa under drifi.

7. Metod enligt något av patentkrav 3-6, varvid fördelningen innefattar en första M1 och en andra M2 topp: - vilken första topp M, anger en massa hos fordonet när fordonet är olastat mL, och - vilken andra topp M2 anger en massa hos fordonet när fordonet är lastat m”.

8. Metod enligt patentkrav 7, varvid skattningen av den andra massan m; även är baserat på den första massan m ,.

9. Metod enligt patentkrav 8, varvid den andra massan m; hos fordonet är: 10 15 20 25 30 535 (331 - m¿om|m1-m¿|>|m/-mH|,och - mHom|m1-m¿|5|m,-m;,-|.

10. Metod enligt patentkrav 1, varvid en av- eller pålastning detekteras om en amplitud fór nämnda en eller flera signaler antar ett värde större än ett tröskelvärde.

11. ll. Metod enligt patentkrav l eller 10, vidare innefattande steget: beräkning av åtminstone en tredje massa m 3 hos fordonet; och varvid - skattningen av den andra massan m; även är baserat på den tredje massan m3.

12. Metod enligt något av patentkrav l-7, vidare innefattande steget: - beräkning av åtminstone en tredje massa m3 hos fordonet; och varvid - detekteringen huruvida en av- eller pålastning har skett är baserat på den första massan m , och den tredje massan m 3, varvid en av- eller pålastning detekteras om beloppet av differensen mellan den första massan m 1 och tredje massan m3 är större än ett tröskelvärde T: |m, - m 3| > T.

13. Metod enligt patentkrav 12, varvid tröskelvärdet T är beroende av den första massan m; hos fordonet.

14. Metod enligt patentkrav 12-13, varvid skattningen av den andra massan m; även är baserat på den tredje massan m3.

15. l5. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid den första massan m 1 och/eller den tredje massan m 3 beräknas medelst en krafiekvation för fordonet, och den tredje massan m 3 beräknas efter den första massan m1.

16. Metod enligt patentkrav 15, varvid kraftekvationen för beräkningen av den första massan m , och/eller den tredje massan m 3 ges av: m, =ÃÉ= ,däri= l eller3, Û (I varvid a är en acceleration hos fordonet, F , är en drivande kraft hos fordonet, F, är ett rullmotstånd för fordonet, Fa är ett luftmotstånd för fordonet, och F a är ett motstånd orsakat av en nuvarande väglutning för fordonet. 10 15 20 25 30 536 Ü3*l |8

17. Metod enligt något av föregående patentkrav, varvid steget att beräkna den första massan m 1 sker före steget att detektera huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett.

18. Datorprogram innefattande prograrnkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför metoden enligt något av patentkrav l-l7.

19. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 18, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium tillhörande något ur gruppen innefattande: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically EPROM) och hårddiskenhet.

20. Användning av en skattad massa enligt något av patentkrav l-l7 i ett fordon.

21. Användning enligt patentkrav 20, varvid den skattade massan används som en inparameter vid växelval och/eller växelvalsstrategier i fordonet.

22. Anordning för skattning av massa hos ett fordon, vilken anordning innefattar minst en beräkningsenhet (1 1 1) och minst en minnesenhet (112), kännetecknad av att vara inrättad att: - beräkna åtminstone en första massa m, hos fordonet; - detektera huruvida en av- eller pålastning av fordonet har skett; och - skatta en andra massa m g hos fordonet baserat på infonnation om tidigare massa för fordonet kíinnetecknad av att detekteringen av huruvida en av- eller pålastning har skett detekteras medelst en eller flera signaler från en eller flera accelerometrar anordnade i fordonet.

23. Motorfordon, såsom personbil, lastbil eller buss, innefattande minst en anordning för skattning av massa enligt patentkrav 22.